Çapraz Akışlı Hava-Gaz Isı Değiştiricisinin Sonlu Farklar Metodu Kullanılarak Modellenmesi
Makaleler > Tam Makale · 2018
Yazarlar: Halil Atalay, Mustafa Turhan ÇOBAN
Journal of Polytechnic, Uluslararası, 2018
DOI: 10.2339/politeknik.389585
Özet
Bu çalışmada çapraz (dik) akışlı ısı değiştiricileri üzerindeki sıcaklık dağılımı ve ısı transferi hesapları iki boyutlu sonlu farklar modeli kullanılarak yapılmıştır. Çapraz akışlı ısı değiştiricileri birbirine paralel levhalardan oluşur ve bir levhadan sıcak akışkan akarken bir sonraki levhadan soğuk akışkan çapraz geometride akar. Bu yapı birçok levha halinde tekrarlanır. Diferansiyel denklem sonlu farklar denklemi haline getirildikten sonra iki giriş sıcaklığının bilindiği köşeden başlamak suretiyle satırlar halinde çözülerek ilerlenir ve bu şekilde tüm ısı değiştiricinin sıcaklık profiline kolaylıkla ulaşılır. Bu çalışma boyunca soğuk akışkan olarak tüm analizlerde hava alınmıştır. Sıcak akışkan olarak ise hava ve yanma gazları alınarak ısı değiştiricinin performansı incelenmiştir. Bu çalışma için sonlu fark denklemleri kullanılarak Java programlama dilinde bir matematiksel model geliştirilmiştir. Örnek olarak 75 0 C giriş sıcaklığına sahip sıcak akışkan ile 20 0 C giriş sıcaklığına sahip soğuk akışkanın sıcaklık profili geliştirilen matematiksel model yardımı ile adım adım hesaplanmış ve toplam ısı transfer değeri de yaklaşık 45,5 KW olarak belirlenmiştir.